(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置において、
副搬送波のセットにおいて送信される、シグナリングチャネル上のメッセージを受信するように構成され、
前記シグナリングチャネルはリクエストチャネルであり、前記副搬送波のセットは、複数のデータ副搬送波と複数のパイロット副搬送波とを含み、前記メッセージはアップリンクリソースについてのリクエストであり、前記副搬送波のセットは、システム帯域幅にわたって分散されており、複数のユーザ装置における複数のアンテナから送信され、前記複数のパイロット副搬送波においてパイロットシンボルを受信し、前記複数のデータ副搬送波においてデータシンボルを受信するように構成され、
前記受信したパイロットシンボルとデータシンボルとを復調して、前記複数のパイロット副搬送波と前記複数のデータ副搬送波とに対する複素チャネルゲインを推定するように構成され、
前記複素チャネルゲインに基づいて、アップリンクリソースを要求する前記複数のユーザ装置に対するチャネル推定を導出するように構成され、
前記要求されたアップリンクリソース上での同時送信のために、前記複数のユーザ装置の中から少なくとも２つのユーザ装置を選択するように構成され、
同時送信のために、前記要求されたアップリンクリソースを前記選択された少なくとも２つのユーザ装置に割り当てるように構成されているプロセッサと、
前記プロセッサに結合されているメモリとを具備し、
前記選択は、前記複数のユーザ装置の前記複数のアンテナのうちの対のアンテナに対するチャネル推定間の直交性量に基づいている装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記受信したパイロットシンボルに基づいて第１のチャネル推定を導出するようにと、前記第１のチャネル推定に基づいて、前記受信したデータシンボルを復調するようにさらに構成されている請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記受信したメッセージに関するデータシンボルを再構築するようにと、前記再構築したデータシンボルと前記受信したデータシンボルとに基づいて、第２のチャネル推定を導出するようにと、前記第１および第２のチャネル推定に基づいて、前記ユーザ装置における前記複数のアンテナに関する前記チャネル推定を導出するようにさらに構成されている請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、複数のユーザ装置における複数のアンテナに関するチャネル推定を導出するようにと、前記複数のユーザ装置における前記複数のアンテナに関する前記チャネル推定に基づいて、共有時間周波数リソース上での同時送信のために、前記複数のユーザ装置の中から少なくとも２つのユーザ装置を選択するようにさらに構成されている請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記ユーザ装置における前記複数のアンテナに関する前記チャネル推定に基づいて、複数の副帯域の中から前記ユーザ装置に関する副帯域を選択するようにと、前記選択した副帯域中の時間周波数リソースを、アップリンク上でのデータ送信のために前記ユーザ装置に割り当てるようにさらに構成されている請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記受信したメッセージと前記チャネル推定とに基づいて、信号対ノイズ比率（ＳＮＲ）を推定するようにと、前記推定したＳＮＲに基づいて、前記ユーザ装置によるアップリンク送信に関する少なくとも１つのレートを選択するようにさらに構成されている請求項１記載の装置。
【請求項７】
方法において、
副搬送波のセットにおいて送信されるシグナリングチャネル上でメッセージを受信することと、
前記シグナリングチャネルはリクエストチャネルであり、前記副搬送波のセットは、複数のデータ副搬送波と複数のパイロット副搬送波とを含み、前記メッセージはアップリンクリソースについてのリクエストであり、前記副搬送波のセットは、システム帯域幅にわたって分散されており、複数のユーザ装置における複数のアンテナから送信され、前記複数のパイロット副搬送波においてパイロットシンボルを受信し、前記複数のデータ副搬送波においてデータシンボルを受信することと、
前記受信したパイロットシンボルとデータシンボルとを復調して、前記複数のパイロット副搬送波と前記複数のデータ副搬送波とに対する複素チャネルゲインを推定することと、
前記複素チャネルゲインに基づいて、アップリンクリソースを要求する前記複数のユーザ装置に対するチャネル推定を導出することと、
前記要求されたアップリンクリソース上での同時送信のために、前記複数のユーザ装置の中から少なくとも２つのユーザ装置を選択することと、
同時送信のために、前記要求されたアップリンクリソースを前記選択された少なくとも２つのユーザ装置に割り当てることとを含み、
前記選択は、前記複数のユーザ装置の前記複数のアンテナのうちの対のアンテナに対するチャネル推定間の直交性量に基づいている方法。
【請求項８】
前記受信したパイロットシンボルに基づいて、第１のチャネル推定を導出することと、
前記第１のチャネル推定に基づいて、前記受信したデータシンボルを復調することとをさらに含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
アップリンクリソースを要求する前記複数のユーザ装置に対する前記チャネル推定を導出することは、
前記受信したデータシンボルと、前記受信したメッセージに関して再構築されたデータシンボルとに基づいて、第２のチャネル推定を導出することと、
前記第１および第２のチャネル推定に基づいて、前記ユーザ装置における前記複数のアンテナに関する前記チャネル推定を導出することとを含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
複数のユーザ装置における複数のアンテナに関するチャネル推定を導出することと、
前記複数のユーザ装置における前記複数のアンテナに関する前記チャネル推定に基づいて、共有時間周波数リソース上での同時送信のために、前記複数のユーザ装置の中から少なくとも２つのユーザ装置を選択することとをさらに含む請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記ユーザ装置における前記複数のアンテナに関する前記チャネル推定に基づいて、複数の副帯域の中から前記ユーザ装置に関する副帯域を選択することと、
前記選択された副帯域における時間周波数リソースを、アップリンク上でのデータ送信のために前記ユーザ装置に割り当てることとをさらに含む請求項７記載の方法。
【請求項１２】
前記受信したメッセージに基づいて、信号対ノイズ比率（ＳＮＲ）を推定することと、
前記推定したＳＮＲに基づいて、前記ユーザ装置によるアップリンク送信に関する少なくとも１つのレートを選択することとをさらに含む請求項７記載の方法。
【請求項１３】
装置において、
副搬送波のセットにおいて送信されるシグナリングチャネル上でメッセージを受信する手段と、
前記シグナリングチャネルはリクエストチャネルであり、前記副搬送波のセットは、複数のデータ副搬送波と複数のパイロット副搬送波とを含み、前記メッセージはアップリンクリソースについてのリクエストであり、前記副搬送波のセットは、システム帯域幅にわたって分散されており、複数のユーザ装置における複数のアンテナから送信され、前記複数のパイロット副搬送波においてパイロットシンボルを受信し、前記複数のデータ副搬送波においてデータシンボルを受信する手段と、
前記受信したパイロットシンボルとデータシンボルとを復調して、前記複数のパイロット副搬送波と前記複数のデータ副搬送波とに対する複素チャネルゲインを推定する手段と、
前記複素チャネルゲインに基づいて、アップリンクリソースを要求する前記複数のユーザ装置に対するチャネル推定を導出する手段と、
前記要求されたアップリンクリソース上での同時送信のために、前記複数のユーザ装置の中から少なくとも２つのユーザ装置を選択する手段と、
同時送信のために、前記要求されたアップリンクリソースを前記選択された少なくとも２つのユーザ装置に割り当てる手段とを具備し、
前記選択は、前記複数のユーザ装置の前記複数のアンテナのうちの対のアンテナに対するチャネル推定間の直交性量に基づいている装置。
【請求項１４】
複数のユーザ装置における複数のアンテナに関するチャネル推定を導出する手段と、
前記複数のユーザ装置における前記複数のアンテナに関する前記チャネル推定に基づいて、共有時間周波数リソース上での同時送信のために、前記複数のユーザ装置の中から少なくとも２つのユーザ装置を選択する手段とをさらに具備する請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記ユーザ装置における前記複数のアンテナに関する前記チャネル推定に基づいて、複数の副帯域の中から前記ユーザ装置に関する副帯域を選択する手段と、
前記選択した副帯域中の時間周波数リソースを、アップリンク上でのデータ送信のために前記ユーザ装置に割り当てる手段とをさらに具備する請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
その上に記憶されている命令を含むプロセッサ読み取り可能な記憶媒体において、
副搬送波のセットにおいて送信される、シグナリングチャネル上のメッセージを受信するための第１の命令セットと、
前記シグナリングチャネルはリクエストチャネルであり、前記副搬送波のセットは、複数のデータ副搬送波と複数のパイロット副搬送波とを含み、前記メッセージはアップリンクリソースについてのリクエストであり、前記副搬送波のセットは、システム帯域幅にわたって分散されており、複数のユーザ装置における複数のアンテナから送信され、前記複数のパイロット副搬送波においてパイロットシンボルを受信し、前記複数のデータ副搬送波においてデータシンボルを受信するための第２の命令セットと、
前記受信したパイロットシンボルとデータシンボルとを復調して、前記複数のパイロット副搬送波と前記複数のデータ副搬送波とに対する複素チャネルゲインを推定するための第３の命令セットと、
前記複素チャネルゲインに基づいて、アップリンクリソースを要求する前記複数のユーザ装置に対するチャネル推定を導出するための第４の命令セットと、
前記要求されたアップリンクリソース上での同時送信のために、前記複数のユーザ装置の中から少なくとも２つのユーザ装置を選択するための第５の命令セットと、
同時送信のために、前記要求されたアップリンクリソースを前記選択された少なくとも２つのユーザ装置に割り当てるための第６の命令セットとを含み、
前記選択は、前記複数のユーザ装置の前記複数のアンテナのうちの対のアンテナに対するチャネル推定間の直交性量に基づいているプロセッサ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本特許出願は、本願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明白に組み込まれる、２００６年３月２０日出願の仮出願第６０／７８４，５８３号の”A METHOD OF UPLINK MIMO CHANNEL ESTIMATION THROUGH BROADBAND REQUEST CHANNEL TRANSMITTED OVER MULTIPLE ANTENNAS”に基づいて優先権を主張するものである。
【背景】
【０００２】
Ｉ．分野
この開示は、一般に通信に関連し、より詳細には、チャネル推定を実行する技術に関する。
【０００３】
ＩＩ．背景
無線多元接続システムは、ユーザ装置（ＵＥ）と通信するノードＢ（あるいは基地局）を含んでもよい。各々のＵＥは、ダウンリンク及びアップリンクでの送信を介した１あるいはそれ以上のノードＢと通信することができる。ダウンリンク（あるいはフォワードリンク）は、ノードＢからＵＥへの通信リンクを参照し、アップリンク（あるいはリバースリンク）は、ＵＥからノードＢへの通信リンクを参照する。
【０００４】
このシステムは、ダウンリンク及び／又はアップリンクでの複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）送信をサポートすることができる。アップリンクでは、１あるいはそれ以上のＵＥは、複数の（Ｔ）送信アンテナからノードＢでの複数の（Ｒ）受信アンテナへの送信をすることができる。Ｔ送信アンテナ及びＲ受信アンテナにより形成されるＭＩＭＯチャネルは、Ｃ空間チャネルに分解することができ、ここでＣ≦ｍｉｎ｛Ｔ，Ｒ｝である。複数の送信及び受信アンテナにより形成される空間チャネルを用いることにより、パフォーマンスの改善（例えば、より高いスループット及び／又はより優れた信頼性）を達成することができる。
【０００５】
いかなる所定の時点でもいかなる数のＵＥでも、アップリンクでデータをノードＢに送信することが望ましい。送信の互いの干渉がノードＢにおいてできる限り小さくなる“互換性のある”１あるいはそれ以上のＵＥを選択することにより、良好なパフォーマンスを達成することができる。（ｉ）アップリンクでノードＢにおける各々の受信アンテナにデータを送信することが望まれる各々のＵＥの各々の送信アンテナからのチャネル応答を推定し、（ii）最も互いに直交するチャネル応答である送信アンテナのセットを選択することにより、互換性を決定することができる。各々の送信アンテナについてのチャネル応答は、その送信アンテナから送信されたパイロットに基づき推定することができる。アップリンクでデータを送信することを望む各々のＵＥには、そのＵＥにおける各々のアンテナからのパイロットを送信するため、ラジオ（radio）リソースが割り当てられることができる。しかしながら、アップリンクでのＭＩＭＯ送信についての互換性のあるＵＥを選択するためのチャネル推定に用いられるアップリンクパイロットに大量のアップリンクリソースが消費されるであろう。
【０００６】
したがって、過大なアップリンクリソースを消費することなく、ＵＥについてのアップリンクチャネル応答を効率的に推定する技術が当該技術分野で必要とされる。
【概要】
【０００７】
付加的なアップリンクリソースを大量に消費することなくアップリンクチャネル推定を効率的に導出する技術がここで説明される。ある観点では、ＵＥがアップリンクでデータを送信することを望むときにはいつでも、ＵＥはリクエストチャネル（ＲＥＱＣＨ）でアップリンクリソースについてのリクエストを送信することができる。ＵＥは複数のアンテナからＲＥＱＣＨを、例えば、各々の時間インターバルにおける１つのアンテナから、同時にまた時間切り替え方式で、送信することができる。ＵＥはまた、１あるいはそれ以上の副帯域あるいは場合により全システム帯域幅にわたって分散することができる副搬送波のセットでＲＥＱＣＨを送信することができる。ＵＥは、データ副搬送波でＲＥＱＣＨデータを、パイロット副搬送波でパイロットを送信することができる。
【０００８】
ノードＢは、ＵＥによりＲＥＱＣＨで送信されたリクエストを受信し、受信されたパイロットシンボルに基づきパイロット副搬送波についての複素チャネルゲインを推定することができる。ノードＢはチャネルゲイン推定に基づき、データ副搬送波からの受信されたデータシンボルをコヒーレントに復調することができる。ノードＢはまた、復調されたデータシンボルに基づきデータ副搬送波についての複素チャネルゲインを推定することができ、これは、ＵＥからのリクエストがノードＢにより正しくデコードされることができる場合にのみＵＥがアップリンク送信についてスケジュールされることができることから、信頼度が高くあるべきである。そして、ノードＢはＲＥＱＣＨに用いられるパイロット及びデータ副搬送波についてのチャネルゲイン推定に基づき、ＵＥにおける各々のアンテナに関するチャネル推定を導出することができる。ノードＢは、アップリンクＭＩＭＯ送信、副帯域スケジューリング、レート選択などに関するＵＥの選択のような種々の目的のため、ＵＥにおける複数のアンテナについてのチャネル推定を用いることができる。
【０００９】
この開示の種々の観点及び特徴はさらに詳細に以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】無線通信システムを示す図。
【図２Ａ】ＬＦＤＭ、ＩＦＤＭ及びＥＦＤＭについての副搬送波構造を示す図。
【図２Ｂ】ＬＦＤＭ、ＩＦＤＭ及びＥＦＤＭについての副搬送波構造を示す図。
【図２Ｃ】ＬＦＤＭ、ＩＦＤＭ及びＥＦＤＭについての副搬送波構造を示す図。
【図３Ａ】２つのデータ及びパイロット構造を示す図。
【図３Ｂ】２つのデータ及びパイロット構造を示す図。
【図４】２つのアンテナを介したシグナリング及びデータのアップリンク送信を示す図。
【図５Ａ】ＲＥＱＣＨについての３つのデータ及びパイロットパターンを示す図。
【図５Ｂ】ＲＥＱＣＨについての３つのデータ及びパイロットパターンを示す図。
【図５Ｃ】ＲＥＱＣＨについての３つのデータ及びパイロットパターンを示す図。
【図６】ＵＥに関するプロセス及び装置を示す図。
【図７】ＵＥに関するプロセス及び装置を示す図。
【図８】ノードＢに関するプロセス及び装置を示す図。
【図９】ノードＢに関するプロセス及び装置を示す図。
【図１０】ノードＢ及び２つのＵＥのブロックダイアグラムを示す図。
【図１１】送信（ＴＸ）データ及びシグナリングプロセッサのブロックダイアグラムを示す図。
【図１２】受信（ＲＸ）空間プロセッサ及びＲＸデータ及びシグナリングプロセッサのブロックダイアグラムを示す図。
【詳細な説明】
【００１１】
図１は複数のノードＢ１１０と複数のＵＥ１２０を有する無線通信システム１００を示す図である。ノードＢは一般にはＵＥと通信する固定局であり、また発展ノードＢ（ｅノードＢ）、基地局、アクセスポイント等として参照されることができる。各々のノードＢ１１０は特定の地理的領域についての通信カバレッジを提供し、そのカバレッジ領域に配置されたＵＥについての通信をサポートする。用語“セル”は、その用語が用いられる文脈によりノードＢ及び／又はそのカバレッジ領域として参照することができる。
【００１２】
システムコントローラ１３０はノードＢ１１０に結合され、コーディネーションを提供し、これらノードＢを制御する。システムコントローラ１３０は、例えばアクセスゲートウェイ（ＡＧＷ）、ラジオネットワークコントローラ（ＲＮＣ）などの単一ネットワークエンティティあるいはネットワークエンティティの集合でもよい。
【００１３】
ＵＥ１２０はシステムを通じて分散してもよく、各々のＵＥは固定しても移動してもよい。ＵＥはまた、移動局、移動装置、端末、アクセス端末、加入者ユニット、局等として参照されることができる。ＵＥはまた、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線通信装置、携帯装置、無線モデム、ラップトップコンピュータ等として参照されることができる。
【００１４】
ここで記述される技術は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）システム、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）システム、単一搬送波ＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システム等のような種々の無線通信システムとして用いられることができる。ＣＤＭＡシステムは、ユニバーサル地上波ラジオ接続（ＵＴＲＡ）、発展ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００等を実装することができる。ＵＴＲＡは広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）及び時分割同期ＣＤＭＡ（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）を含む。ｃｄｍａ２０００はＩＳ−２０００、ＩＳ−９５及びＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡシステムは、グローバルシステムフォーモバイル通信（ＧＳＭ）（登録商標）のようなラジオ技術を実装することができる。ＯＦＤＭＡシステムは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）（これはＥ−ＵＴＲＡの一部である）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ＩＥＥＥ８０２．１６、フラッシュＯＦＤＭ（登録商標）等のようなラジオ技術を実装することができる。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＧＳＭ及びＬＴＥは“第３世代パートナーシッププロジェクト”（３ＧＰＰ）と名付けられた組織からの文書に記述されている。ｃｄｍａ２０００は“第３世代パートナーシッププロジェクト２”（３ＧＰＰ２）と名付けられた組織からの文書に記述されている。これら種々のラジオ技術及び規格は当該技術分野で知られている。明確化のため、ＬＴＥに関して、技術のある観点が以下に記述され、３ＧＰＰ技術は以下の説明で多く利用されている。
【００１５】
ＬＴＥは、ダウンリンクで直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を、アップリンクで単一搬送波周波数分割多重化（ＳＣ−ＦＤＭ）を利用する。ＯＦＤＭ及びＳＣ−ＦＤＭはシステム帯域幅を複数の（Ｋ）直交副搬送波に分割し、これはまたトーン、ビン（bins）等として共通して参照される。各々の副搬送波はデータで復調されることができる。一般に、復調シンボルはＯＦＤＭで周波数ドメインで、ＳＣ−ＦＤＭで時間ドメインで、副搬送波が送信される。ＳＣ−ＦＤＭは、（ｉ）連続する（contiguous）副搬送波でデータを送信するローカルＦＤＭ（ＬＦＤＭ）、（ii）システム帯域幅にわたって分散された副搬送波でデータを送信するインターリーブＦＤＭ（ＩＦＤＭ）、（iii）連続する副搬送波の複数のグループでデータを送信するエンハンスＦＤＭ（ＥＦＤＭ）と、（iv）他の種々のＳＣ−ＦＤＭを有する。
【００１６】
図２ＡはＬＦＤＭの副搬送波構造２１０を示す。ＢＷ  ＭＨｚの全システム帯域幅は、１ないしＫの指数が与えられる複数の（Ｋ）直交副搬送波に分割され、ここでＫはいかなる整数値でもよい。隣接する副搬送波との間の空間は、ＢＷ／Ｋ  ＭＨｚである。Ｋのトータル副搬送波のサブセットは送信に用いられることができる。典型的には２つの帯域端に配置される残りの副搬送波は、ガード副搬送波としてサーブすることができ、これにより、システムがスペクトルマスク要求を満たすことができる。単純化のため、以下の記述は、すべてのＫ個のトータル副搬送波は送信に利用可能であると仮定する。副搬送波構造２１０について、Ｋ個のトータル副搬送波はＳ個のオーバーラップしないセットに配置され、各々のセットはＮ個の連続する副搬送波を含み、ここでＳ＞１、Ｎ＞１及びＫ＝Ｓ・Ｎである。
【００１７】
図２ＢはＩＦＤＭに関する副搬送波構造２２０を示す。副搬送波構造２２０に関して、Ｋ個のトータル副搬送波はＳ個の非オーバーラップセットに配置され、各々のセットはＫ個のトータル副搬送波にわたって均一に分散されたＮ個の副搬送波を有し、ここでＫ＝Ｓ・Ｎである。各々のセットにおける連続的な副搬送波は、Ｓ個の副搬送波により離れて配置される。
【００１８】
図２ＣはＥＦＤＭに関する副搬送波構造２３０を示す。副搬送波構造２３０に関して、Ｋ個のトータル副搬送波はＳ個の非オーバーラップセットに配置され、各々のセットはＫ個のトータル副搬送波にわたって分散された副搬送波のＧ個のグループを有する。各々のセットに関して、ＧのグループはＳ・Ｖ副搬送波により離れて配置され、各々のグループはＶ個の連続的な副搬送波を有し、ここでＮ＝Ｇ・Ｖである。
【００１９】
一般に、副搬送波構造はいかなる数の非オーバーラップ副搬送波セットを含んでもよい。各々の副搬送波のセットはいかなる副搬送波の数を含み、またいかなるＫのトータル副搬送波の１つを含んでいてもよい。副搬送波のセットは、同一あるいは異なる数の副搬送波を有してもよい。各々のセットに関して、そのセットにおける副搬送波は図２Ａに示すように互いに隣接しても、図２Ｂに示すようにシステム帯域幅にわたって均一に分散されても、図２Ｃに示すようにシステム帯域幅にわたって複数のグループが分散されてもよく、あるいは他の方式で配置されてもよい。各々の副搬送波セットは、１あるいはそれ以上のＵＥに割り当てられてもよい。図２Ａないし２Ｃの副搬送波構造はＯＦＤＭにも利用されてもよい。
【００２０】
Ｋ個のトータル副搬送波は複数の副帯域に分割されてもよい。各々の副帯域はＱ個の連続する副搬送波を有してもよく、ここでＱはいかなる整数値でもよい。ある設計では、ＱはＮの整数の倍数（integer multiple）であり、各々の副帯域は連続する副搬送波の複数のセットを有する。副帯域はまた、例えば帯域幅１ＭＨｚなどの特定の帯域幅に対応してもよい。
【００２１】
図３ＡはＯＦＤＭ及びＳＣ−ＦＤＭに用いることができるデータ及びパイロット構造３１０の設計を示す。この設計では、時間周波数ブロックはＭ個のシンボル期間のスロットにおけるＬ個の副搬送波のセットをカバーする。スロットはまた、通信時間インターバル（ＴＴＩ）などとして参照されることができる。Ｌ個の副搬送波はＬＦＤＭについて互いに隣接しても、ＩＦＤＭについてＫ個のトータル副搬送波にわたって分散されても、あるいはＥＦＤＭについてグループで分散されてもよい。図３Ａに示す例では、時間周波数ブロックはＭ＝８のシンボル期間におけるＬ＝２０の副搬送波をカバーし、６個のシンボル期間はデータに用いられ、２個のシンボル期間はパイロットに用いられる。一般に、Ｍ個のシンボル期間の持続時間は等しくても、あるいは異なってもよい。図３Ａに示す設計では、データは長いシンボル期間に送信され、パイロットは長いシンボル期間の半分の持続時間の短いシンボル期間に送信される。この設計では、各々の長いシンボル期間にＬ個の副搬送波があるが、各々の短いシンボル期間にはＬ／２個の副搬送波がある。データを送信するのに用いられる副搬送波は、データ副搬送波として参照され、パイロットを送信するのに用いられる副搬送波はパイロット副搬送波として参照される。
【００２２】
図３Ａに示すように、異なるアンテナが異なるパイロット副搬送波に割り当てられてもよい。パイロットはこれらのアンテナから周波数分割多重化（ＦＤＭ）を用いて同時に送信されてもよい。
【００２３】
図３ＢはＯＦＤＭ及びＳＣ−ＦＤＭにも用いられることができるデータ及びパイロット構造３２０の設計を示す。この設計では、時間周波数ブロックは等しい持続時間のＭ個のシンボル期間のスロットでＬ個の副搬送波のセットをカバーする。図３Ｂに示す例では、時間周波数ブロックはＭ＝７のシンボル期間にＬ＝１２の副搬送波をカバーし、６個のシンボル期間がデータに用いられ、１つのシンボル期間がパイロットに用いられる。パイロットは、１あるいはそれ以上のアンテナから、同一のパイロット副搬送波で、符号分割多重化（ＣＤＭ）を用いて同時に送信されることができる。例えば、異なるアンテナは、異なるＣｈｕシーケンスのような異なる直交シーケンスが割り当てられてもよい。
【００２４】
図３Ａ及び３Ｂは、時間周波数リソースをブロックに分割した２つの例を示す。データ及びパイロットを送信するのに他の構造が用いられることもできる。送信タイムラインもまた、サブフレームに分割されることができる。各々のサブフレームは、例えば２スロットなど、所定の数のスロットを有してもよい。送信タイムラインもまた、他の時間ユニットに分割されてもよい。
【００２５】
ノードＢは単一ユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）及び／又はマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）をサポートすることができる。アップリンクでは、ＳＵ−ＭＩＭＯは単一ＵＥからの所定の時間周波数ブロックでのＭＩＭＯ送信を参照する。ＭＵ−ＭＩＭＯは、複数のＵＥからの同一時間周波数ブロックでのＭＩＭＯ送信を参照する。ＭＵ−ＭＩＭＯはまた、空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）として参照される。ＳＵ−ＭＩＭＯは、ある時間周波数ブロックに用いられることができ、ＭＵ−ＭＩＭＯは、他の時間周波数ブロックに用いられることができる。ノードＢはまた、空間―時間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）、空間―周波数送信ダイバーシティ（ＳＦＴＤ）、及び／又は他の送信スキームをサポートすることができる。これらの種々の送信ダイバーシティスキームは、ＭＩＭＯの特別モードとして考慮されてもよい。
【００２６】
所定の時間周波数ブロックは１あるいはそれ以上のＵＥに割り当てられることができる。単一のＵＥは複数のデータシンボルを、所定のデータ副搬送波で、ＵＥにおける複数の送信アンテナを介して送信することができる。複数のＵＥはまた、複数のデータシンボルを同一のデータ副搬送波で、これらＵＥにおける異なる送信アンテナを介して送信することができる。
【００２７】
図３Ａは、１つの時間周波数ブロックのデータ及びパイロット副搬送波の、ＭＵ−ＭＩＭＯに関する２つのＵＥに対する割り当ての例を示す。この例では、２つのＵＥは各々の長いシンボル期間にＬのデータ副搬送波を共有する。各々のＵＥは、各々の短いシンボル期間に、パイロット副搬送波の半分が割り当てられる。各々のＵＥに割り当てられた１つの短いシンボル期間のＬ／４個のパイロット副搬送波は、図３Ａに示すように、時間周波数ブロックにわたって分散されてもよい。各々のＵＥは、２つの短いシンボル期間に、同一のパイロット副搬送波（図３Ａに示すように）あるいは異なるパイロット副搬送波（図３Ａに示さず）が割り当てられてもよい。時間周波数ブロックはまた、ＳＵ−ＭＩＭＯに関する２つの送信アンテナを有する単一のＵＥに割り当てられてもよい。この場合、各々のアンテナは、各々の短いシンボル期間に、パイロット副搬送波の半分が割り当てられてもよい。
【００２８】
一般に、時間周波数ブロックは、ＭＵ−ＭＩＭＯに関するいかなる数のＵＥに、あるいは、ＳＵ−ＭＩＭＯに関するいかなる数の送信アンテナを有する単一のＵＥに割り当てられてもよい。ＭＵ−ＭＩＭＯに関し、異なるＵＥは同一のデータ副搬送波を共有するが、異なるパイロット副搬送波が割り当てられてもよく（例えば、図３Ａに示すように）、同一のパイロット副搬送波を共有してもよい（例えば、図３Ｂに示すように）。ＳＵ−ＭＩＭＯに関し、単一のＵＥに関する異なる送信アンテナは同一のデータ副搬送波を共有するが、異なるパイロット副搬送波が割り当てられてもよく（例えば、図３Ａに示すように）、あるいは同一のパイロット副搬送波を共有してもよい（例えば、図３Ｂに示すように）。ＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯの双方に関して、ノードＢはＵＥアンテナに割り当てられたパイロット副搬送波に基づき、周波数及び、場合により時間にわたって各々のＵＥアンテナに関するチャネル推定を導出してもよい。単純化のため、以下の記述の多くは２つのアンテナを有するＵＥと仮定する。
【００２９】
図４は２つの送信アンテナ１及び２を有するＵＥに関するアップリンク送信スキーム４００の設計を示す。送信アンテナ１は第１アンテナとして指定されることもでき、送信アンテナ２は第２アンテナとして指定されることもできる。この設計では、ＵＥはノードＢのダウンリンクチャネル品質を周期的に推定し、ダウンリンクのチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を決定し、またノードＢにＣＱＩチャネル（ＣＱＩＣＨ）でＣＱＩを送信することができる。例えば、ＵＥはＣＱＩレポートを２０サブフレームごと送信することができる。
【００３０】
ＵＥはまた、ＵＥがアップリンクでデータを送信することを望む場合はいつでも、ノードＢに、リクエストチャネル（ＲＥＱＣＨ）で、アップリンクリソースに関するリクエストを送信することができる。一般的に、リクエストチャネルは送信につき、リソースのリクエストを送信するのに用いられるいかなるチャネルでもよい。リクエストは、ＵＥにおけるアンテナ数、ＵＥについてのデータ列サイズ、リクエストされたリソース量などのようないかなる情報を含んでもよい。ノードＢはＵＥからのリクエストを受信し、ＵＥにアップリンクリソース（例えば、１あるいはそれ以上に時間周波数ブロック）を割り当て、またＵＥに共有ダウンリンク制御チャネル（ＳＤＣＣＨ）で割り当てられたアップリンクリソースの許可を送信することができる。そして、ＵＥは割り当てられたアップリンクリソースでデータを送信できる。
【００３１】
ある設計では、ＵＥは第１アンテナを介して周期的にＣＱＩＣＨを送信することができる。ノードＢはＣＱＩＣＨに基づき第１アンテナについてのリンクの電力制御を実行することができ、また、第１アンテナの送信電力を望ましいレベル（例えば、目標受信信号対ノイズ比率（ＳＮＲ）を達成するため）に調整することができる。ノードＢはまた、ＣＱＩＣＨで受信されたＣＱＩを用いて、ＵＥへのダウンリンク送信に関する適切なデータレートを選択することができる。
【００３２】
ＵＥは、種々の方法で１あるいはそれ以上のアンテナを介してＲＥＱＣＨを送信することができる。例えば図４に示すように、ＵＥは、複数のアンテナからＲＥＱＣＨを同時に送信することができる。ＵＥはまた、時間切替方式で、複数のアンテナからＲＥＱＣＨを送信することができ、これは例えば、１つの時間インターバルで１つのアンテナから、そして、別の時間インターバルで別のアンテナから等、図４にも示すようにできる。一般に、時間インターバルはシンボル期間、スロット、サブフレーム等に対応してもよい。ＵＥはまた、例えば、第２のアンテナからよりも頻繁に第１のアンテナからというように、他の方式で複数のアンテナからＲＥＱＣＨを送信することができる。ＵＥは特定の副帯域、少数の副帯域、あるいは全システム帯域幅にわたって、ＲＥＱＣＨを送信することができる。ＲＥＱＣＨでの送信により、ノードＢに、ＲＥＱＣＨ及びＣＱＩＣＨの間のデルタ電力スペクトル密度（ＰＳＤ）が提供される。ＲＥＱＣＨ及びＣＱＩＣＨは、同一時間インターバル（例えば図４に示すように）及び／異なる時間インターバル（図４には示されず）で、送信されてもよい。例えば、ＲＥＱＣＨは、ＵＥがアップリンクでのデータ送信を望む場合はいつでも送信されてもよい一方で、ＣＱＩＣＨはレギュラーインターバルで送信されてもよい。
【００３３】
ＵＥは単一電力増幅器（ＰＡ）を有してもよく、これはＵＥにおける複数のアンテナの１つに結合されてもよい。単一ＰＡのＵＥは、ただ１つのアンテナからいかなる所定の時にも送信することができてもよい。ＵＥはまた、例えばアンテナごと１つのＰＡというように、複数のアンテナについて複数のＰＡを有してもよい。この複数のＰＡのＵＥは、複数のアンテナから同時に送信することができてもよい。
【００３４】
図５Ａは、単一ＰＡあるいは複数のＰＡを有するＵＥにより、時間切替方式で、複数のアンテナからＲＥＱＣＨを送信するデータ及びパイロットパターン５１０の設計を示す。パターン５１０は、図３Ａに記述されるデータ及びパイロット副搬送波に基づいている。ＵＥはデータ及びパイロット副搬送波のセットでＲＥＱＣＨを送信することができる。これらデータ及びパイロット副搬送波は、システム帯域幅（あるいはＫ個のトータル副搬送波）にわたって分散され、これによりＲＥＱＣＨの周波数ダイバーシティを達成し、ノードＢが全システム帯域幅にわたってチャネル応答を推定することができるようにしてもよい。代替的には、データ及びパイロット副搬送波はシステム帯域幅の一部（例えば、１あるいは少数の副帯域）にわたって分散されてもよい。
【００３５】
図５Ａに示す設計では、ＵＥは、シンボル期間１にアンテナ１からのデータ副搬送波でＲＥＱＣＨデータを、シンボル期間２にアンテナ１からのパイロット副搬送波でＲＥＱＣＨパイロットを、シンボル期間７にアンテナ２からのパイロット副搬送波でＲＥＱＣＨパイロットを、そして、シンボル期間８にアンテナ２からのデータ副搬送波でＲＥＱＣＨデータを送信することができる。従って、ＵＥは、単一アンテナからＲＥＱＣＨデータまたはパイロットのいずれかを、いかなる所定のシンボル期間でも、送信することができる。
【００３６】
図５Ｂは、複数のＰＡを有するＵＥにより同時に複数のアンテナからＲＥＱＣＨを送信するデータ及びパイロットパターン５２０の設計を示す。パターン５２０はまた、図３Ａに記述されるデータ及びパイロット副搬送波に基づいている。ＵＥは、データ及びパイロット副搬送波のセットでＲＥＱＣＨを送信することができ、これによりすべてあるいは一部のシステムバンド幅にわたって分散することができる。このデータ及びパイロット副搬送波のセットは、２つのサブセットに分割されてもよい。第１のサブセットは、そのセットのデータ及びパイロット副搬送波の半分を有し、第２のサブセットは、そのセットのデータ及びパイロット副搬送波の別の半分を有してもよい。図５Ｂに示す設計では、ＵＥは、シンボル期間１及び２に、アンテナ１からの第１の副搬送波のサブセット及びアンテナ２からの第２の副搬送波のサブセットで、ＲＥＱＣＨを送信することができデータ及びパイロットを送信してもよい。ＵＥは、シンボル期間７及び８に、アンテナ１からの第１の副搬送波のサブセット及びアンテナ２からの第２の副搬送波のサブセットで、ＲＥＱＣＨデータ及びパイロットを送信してもよい。ＵＥは、いかなる所定のシンボル期間で、双方のアンテナからＲＥＱＣＨデータとパイロットのいずれも送信することができる。
【００３７】
図５Ｃは、複数のＰＡを有するＵＥにより同時に、複数のアンテナからＲＥＱＣＨを送信するデータ及びパイロットパターン５３０の設計を示す。パターン５３０は、図３Ｂに記述されるデータ及びパイロット副搬送波に基づいている。ＵＥは、１あるいはそれ以上のスロットで、１あるいはそれ以上の時間周波数ブロックでＲＥＱＣＨを送信することができる。例えば、ＵＥは、サブフレームの２つのスロットで、２つの時間周波数ブロックでＲＥＱＣＨを送信してもよく、この２つの時間周波数ブロックはシステム帯域幅の異なる部分に配置される。一般に、ＵＥはいかなる数の時間周波数ブロックでＲＥＱＣＨを送信してもよく、これはいかなる方式で周波数にわたってホップしてもよい。各々の時間周波数ブロックでは、ＵＥはパイロット副搬送波でＲＥＱＣＨパイロットを送信してもよく、各々のパイロット副搬送波の両端で、２つのデータ副搬送波でＲＥＱＣＨデータを送信してもよい。
【００３８】
図５Ａないし５Ｃは、２つのアンテナからのＲＥＱＣＨを送信するデータ及びパイロットパターンを３つの例を示す。ＲＥＱＣＨはまた、他のデータ及びパイロットパターンに基づいて、及び／又は異なる数のアンテナから、他の方式で送信されることもできる。さらに、データのみがＲＥＱＣＨで送信されることもでき、あるいは、データ及びパイロットの双方がＲＥＱＣＨで送信されてもよい。
【００３９】
一般に、ＲＥＱＣＨに用いるデータ副搬送波の数は、ＲＥＱＣＨで送信されるリクエストの情報量に依存する。パイロット副搬送波は、データ副搬送波のコヒーレントな復調をするのに用いられるリファレンスを提供するのに用いられてもよい。データ及びパイロット副搬送波はクラスタに配置されてもよく、各々のクラスタは、１あるいはそれ以上のデータ副搬送波と、１あるいはそれ以上のパイロット副搬送波とを有している。図５Ａないし５Ｃに示す設計では、各々のクラスタは２つのデータ副搬送波及び１つのパイロット副搬送波を有する。ＲＥＱＣＨデータ及びパイロットは同一の送信アンテナから各々のクラスタで送信されてもよい。チャネルゲイン推定は、各々のクラスタのパイロット副搬送波から導出され、そのクラスタのデータ副搬送波のコヒーレントな復調に用いられてもよい。
【００４０】
ＵＥは、例えばランダムアクセスチャネルと同様の手法で、他のＵＥと共有することができる時間周波数リソースでＲＥＱＣＨを送信することができる。そして、ＵＥからのＲＥＱＣＨ送信は、他のＵＥからのＲＥＱＣＨ送信と衝突してもよい。ＵＥは、他のＵＥとの永続的な衝突を避けるため、異なるＲＥＱＣＨ送信につき異なる時間周波数リソースを選択してもよい。また、このシステムは、ＲＥＱＣＨ送信についての衝突の許容可能なレートを達成するため、ＲＥＱＣＨについての共有リソースの十分な量を割り当てることができる。
【００４１】
ＵＥは、ＲＥＱＣＨを送信する専用時間周波数リソースが割り当てられてもよく、そして、他のＵＥとの衝突を回避可能である。ＵＥは、ＵＥがＲＥＱＣＨの送信を望んでいることを示すため、ＣＱＩＣＨで指定されたコードワード（code word）を送信してもよい。そして、ノードＢは、ＵＥからＣＱＩＣＨでこのコードワードを受信すると、専用リソースをＵＥに割り当てることができる。異なるＵＥは、ＲＥＱＣＨを送信する異なる時間周波数リソースが割り当てられても良い。ＵＥがアップリンクでデータの送信を望むときはいつでも、各々のＵＥは、そのリクエストをその割り当てられた時間周波数リソースで送信してもよい。いかなる数のＵＥでも、ＲＥＱＣＨでいかなる所定の時にでも、リクエストを送信することができる。
【００４２】
ノードＢは、各々のＵＥからのＲＥＱＣＨを受信することができ、また、受信されたパイロットシンボルに基づきそのＵＥに関するパイロット副搬送波の複素チャネルゲインを推定することができる。そして、ノードＢは、各々のＵＥについてのデータ副搬送波を、そのＵＥについてのパイロット副搬送波から導出されたチャネルゲイン推定に基づきコヒーレントに復調できる。ノードＢはまた、復調されたデータシンボルに基づき、各々のＵＥについてデータ副搬送波の複素チャネルゲインを推定することができる。ＵＥからのリクエストが、ノードＢにより正しくデコードされることができる場合にのみ、ＵＥがアップリンク送信につきスケジュールされることができることから、ＵＥからのデコードされたリクエストがリクエストについてのＵＥにより送信されたデータシンボルを再構築するのに用いられることができる。再構築されたデータシンボルは信頼性があり、チャネル推定についての付加的なパイロットシンボルとして用いられることができる。ノードＢはＵＥによりＲＥＱＣＨについて用いられるパイロット及びデータ副搬送波についてのチャネルゲイン推定に基づき、各々のＵＥにおける各々のアンテナについてのチャネル推定を導出することができる。各々のＵＥについてのＭＩＭＯチャネル推定は、そのＵＥにおけるすべてのアンテナについてのチャネル推定からなってもよい。
【００４３】
ノードＢは、以下の１あるいはそれ以上についてのＲＥＱＣＨを用いることができる。
【００４４】
・ＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯに関するＵＥの選択―同一時間周波数リソースでの（例えば時間周波数ブロック）ＳＵ−ＭＩＭＯオペレーションについての単一のＵＥ、あるいはＭＵ−ＭＩＭＯオペレーションについての複数のＵＥの選択
・副帯域スケジューリング−ＵＥについての副帯域の選択
・レート選択−各々のスケジュールされたＵＥについての１あるいはそれ以上のレートの選択、及び
・電力制御及び参照電力レベル調整−各々のＵＥの送信電力の調整
【００４５】
ＲＥＱＣＨは、ＭＩＭＯ送信についてのＵＥの選択に用いられることができる。各々のＵＥについてのＭＩＭＯチャネル応答は、そのＵＥにより送信されるＲＥＱＣＨに基づき推定されてもよい。異なるＵＥについてのＭＩＭＯチャネル推定は、アップリンクでのＭＩＭＯ送信についての互換性のあるＵＥの選択のために算出されてもよい。例えば、２つのＵＥが以下に示すように所定の時間周波数ブロックでＭＵ−ＭＩＭＯオペレーションにつき選択されてもよい。異なるＵＥについての異なるアンテナの対が識別されてもよい。各々のアンテナ対に関するチャネル推定は、そのアンテナ対を有して構成されるＭＩＭＯチャネルについてのランク及び達成可能なデータを決定するのに算出されてもよい。ランク及びデータレートは、アンテナの対に関するチャネル推定間の直交性の量に依存してもよい。最も直交するチャネル推定を有するアンテナの対が選択されてもよく、これらのアンテナを有するＵＥが同一時間周波数ブロックでアップリンク送信につきスケジュールされてもよい。ＵＥについてのＭＩＭＯチャネル推定はまた、ＳＵ−ＭＩＭＯについてのアンテナの選択と、ＭＵ−ＭＩＭＯの他にダイバーシティスキームを送信するのに用いられてもよい。一般に、所定のＵＥが第１アンテナのみで、あるいは第２アンテナのみ、あるいはその両方のアンテナでのアップリンク送信についてスケジュールされてもよい。所定の時間周波数ブロックはまた、単一のＵＥがＭＵ−ＭＩＭＯについて算出されるすべてのアンテナの対よりも良好なパフォーマンスを達成するこがとできる場合、ＳＵ−ＭＩＭＯについてのこの単一のＵＥに割り当てられてもよい。
【００４６】
ＲＥＱＣＨは副帯域のスケジューリングに用いられてもよい。ＲＥＱＣＨについて用いられるデータ及びパイロット副搬送波がシステム帯域幅にわたって分散される場合、広帯域チャネル推定は、各々のＵＥについて導出されてもよい。各々のＵＥについての広帯域チャネル推定は、そのＵＥについての適切な副帯域を選択するため、副帯域のスケジューリングに用いられても良い。周波数選択フェージングにより、所定のＵＥについてのチャネル推定は、システム帯域幅に広くわたって変化してもよく、これは無線環境におけるマルチパスから生じることができる。ＵＥは、高チャネルゲイン及び／又は高受信ＳＮＲを有する副帯域でのアップリンク送信につきスケジュールされてもよい。
【００４７】
ＲＥＱＣＨはレート選択に用いられてもよい。ノードＢはアップリンク送信につきスケジュールされた各々のＵＥにおいて、各々のアンテナの受信ＳＮＲを推定することができる。ＲＥＱＣＨからの受信パイロットシンボル、ＲＥＱＣＨからの受信データシンボル及び／又は他のアップリンク送信からの受信パイロットシンボル及び受信データシンボルに基づきＳＮＲが推定されてもよい。ノードＢは、ＳＮＲ推定に基づき、各々のスケジュールされたＵＥにおいて各々のアンテナについてのデータレートを選択してもよい。
【００４８】
ＲＥＱＣＨはまた、電力制御及び参照電力レベル調整に用いられてもよい。ＣＱＩＣＨの送信電力は、ターゲットＳＮＲを達成するために電力制御を介して調整されてもよい。ＲＥＱＣＨはＣＱＩＣＨに対する固定した電力の関係で送信されてもよい。そして、ＲＥＱＣＨのＳＮＲは、ＣＱＩＣＨについての電力制御と、ＲＥＱＣＨ及びＣＱＩＣＨの間の固定された電力関係とを介して制御されてもよい。
【００４９】
ここで記述される技術により、多くの（もしあれば）付加的なリソースを消費することなく、ＵＥについてのアップリンクチャネル推定の導出が可能になる。ＵＥは、これらＵＥがアップリンクでデータを送信することを望む場合及び時に、ＲＥＱＣＨでリクエストを送信してもよい。従って、ＲＥＱＣＨについてのリソースは、必要とされるときのみに消費される。さらに、ＭＩＭＯオペレーションがＵＥによりサポート及び望まれる場合に、ＵＥは複数のアンテナからのＲＥＱＣＨを送信してもよい。ＲＥＱＣＨでの送信は、ＵＥについてのチャネル推定の導出のため、参照信号として利便性よく利用されてもよい。アップリンクスケジューリングについて、いかなる場合もＲＥＱＣＨを送信することができるので、ＵＥにより送信されるため、アップリンクＭＩＭＯチャネルを“サウンディングし（sound）”し、これらＵＥについてのチャネル推定を導出するのに、付加的なアップリンクオーバーヘッドをほとんどあるいは全く招くことがない。サウンディング（sounding）についてのＲＥＱＣＨの利用は、ブロードバンドパイロットを送信するのに各々のＵＥに専用リソースを割り当てるよりもずっと効率的であることができる。ＵＥがＭＩＭＯを用いてアップリンクでデータの送信を望むときはいつでも、ＲＥＱＣＨは、ブロードバンドパイロットとして用いられることができる。
【００５０】
図６はＵＥにより実行されるプロセス６００の設計を示す。シグナリングチャネルに用いる副搬送波のセットが決定されることができる（ブロック６１２）。副搬送波のセットは、広帯域チャネル推定をサポートするため、システム帯域幅にわたって、あるいは複数の副帯域にわたって分散されてもよい。メッセージは、副搬送波のセットでシグナリングチャネルで、複数のアンテナからＵＥにおいて送信されることができる（ブロック６１４）。シグナリングチャネルはＲＥＱＣＨでもよく、メッセージはアップリンクリソースについてのリクエストでもよい。メッセージは、複数のアンテナから、同時あるいは時間切替方式のいずれでも、各々の時間インターバルに１つのアンテナから送信されてもよい。
【００５１】
シグナリングチャネルについての副搬送波のセットは、複数のデータ副搬送波と複数のパイロット副搬送波とを有してもよい。メッセージデータは、例えば第１シンボル期間に、複数のデータ副搬送波で送信されてもよい。パイロットは、例えば第１シンボル期間の次の第２のシンボル期間に、複数のパイロット副搬送波で送信されてもよい。第２シンボル期間は、第１シンボル期間と同じかより短い持続時間を有してもよい。パイロットはパイロット副搬送波で、複数のアンテナから、ＦＤＭ（例えば図５Ａ及び５Ｂに示すように）を用いて、あるいはＣＤＭ（例えば図５Ｃに示すように）を用いて送信されてもよい。
【００５２】
シグナリングチャネルについての副搬送波のセットは、種々の方法により得られてもよい。ある設計では、副搬送波のセットは、例えば図５Ｂに示すように、複数の副搬送波のセットと、アンテナの各々についての副搬送波の１つのサブセットから構成されてもよい。メッセージは、同一シンボル期間に、複数の副搬送波のサブセットで、複数のアンテナから送信されてもよい。副搬送波のセットはまた、複数の副搬送波のクラスタから構成されてもよく、ここで各々のクラスタは少なくとも１つのデータ副搬送波と少なくとも１つのパイロット副搬送波とを有する。メッセージデータ及びパイロットは、１つのアンテナから各々の副搬送波のクラスタで送信されてもよい。別の設計では、副搬送波のセットは複数の時間周波数ブロックに属してもよく、これは例えば、図５Ｃに示すように、システム帯域幅にわたって分散されてもよい。時間周波数ブロックは、異なる時間インターバルあるいはスロットでシステム帯域幅にわたってホップしてもよい。
【００５３】
ＣＱＩレポートは、複数のアンテナの中の第１アンテナからＣＱＩＣＨで送信されてもよい（ブロック６１６）。ＣＱＩＣＨの送信電力は、電力制御を介して調整されてもよい。ＲＥＱＣＨの送信電力はＣＱＩＣＨの送信電力からの所定のオフセットに設定されてもよい。
【００５４】
図７はＵＥについての装置７００の設計を示す。装置７００は、例えばＲＥＱＣＨなどの、シグナリングチャネルに用いる副搬送波のセットを決定する手段（モジュール７１２）、副搬送波のセットで、複数のアンテナから、ＵＥにおいてシグナリングチャネルでメッセージ（例えばアップリンクリソースについてのリクエスト）を送信する手段（モジュール７１４）、及び複数のアンテナの中の第１アンテナからＱＣＩＣＨでＣＱＩレポートを送信する手段（モジュール７１６）とを有する。モジュール７１２ないし７１６はプロセッサ、電子装置、ハードウェアデバイス、電子コンポーネント、論理回路、メモリなど、あるいはこれらのいかなる組み合わせで構成されてもよい。
【００５５】
図８はノードＢにより実行されるプロセス８００の設計を示す。副搬送波のセットで、複数のアンテナから、ＵＥにおいて送信されるシグナリングチャネルでメッセージが受信されてもよい（ブロック８１２）。シグナリングチャネルはＲＥＱＣＨでもよく、メッセージはアップリンクリソースについてのリクエストでもよい。ＵＥにおける複数のアンテナについてのチャネル推定は、（例えば、メッセージにつき受信されたパイロットシンボル及び／又はデータシンボルに基づき）受信メッセージに基づき導出されてもよい（ブロック８１４）。
【００５６】
シグナリングチャネルについての副搬送波のセットは、複数のデータ副搬送波及び複数のパイロット副搬送波から構成されてもよい。メッセージのコヒーレントな復調は、（ｉ）パイロット副搬送波からの受信パイロットシンボルに基づき第１チャネル推定を導出すること、及び（ii）第１チャネル推定に基づきデータ副搬送波からの受信データシンボルを復調することにより実行されてもよい。受信メッセージについてのデータシンボルは再構築されてもよい。そして、第２のチャネル推定は、再構築されたデータシンボルと受信データシンボルに基づき導出されてもよい。ＵＥにおける複数のアンテナについてのチャネル推定は、受信パイロットシンボルと受信データシンボルからそれぞれ得られた第１及び第２チャネル推定に基づき導出されてもよい。
【００５７】
副帯域スケジューリングに関して、副帯域はＵＥについてのチャネル推定に基づき複数の利用可能な副帯域の中からＵＥについて選択されてもよい（ブロック８１６）。選択された副帯域における時間周波数リソースは、アップリンク送信についてのＵＥに割り当てられてもよい。ＳＮＲはまた、受信メッセージに基づき推定されてもよい。アップリンク送信についての少なくとも１つのレートが推定されたＳＮＲに基づき選択されてもよい。
【００５８】
ＭＩＭＯスケジューリングに関して、複数のＵＥにおける複数のアンテナについてのチャネル推定が、例えば、これらＵＥから受信されたメッセージに基づき導出されてもよい（ブロック８１８）。単一のＵＥあるいは複数のＵＥが、これらＵＥについてのチャネル推定に基づき、共有時間周波数リソースで、同時送信に関する複数のＵＥの中から選択されてもよい（ブロック８２０）。単一のＵＥが、例えば、アンテナ選択を用いて、１あるいはそれ以上のアンテナを介して、送信に関して選択されてもよい。複数のＵＥが、これらＵＥにおいて異なるアンテナを介して同時送信に関して選択されてもよい。ブロック８２０の結果は、複数のＵＥにおける複数のアンテナでも、１つのＵＥにおける複数のアンテナでも、１つのＵＥにおける１つのアンテナのみ等でもよい。最高の選択は、すべてのＵＥにおけるすべてのアンテナについてのＭＩＭＯチャネルに依存してもよい。したがって、１つのＵＥにおける１つのアンテナが、所定の瞬間（time instant）に、所定の時間周波数リソースについて最高のリンクスループットを提供することができる。ＭＩＭＯスケジューリングはまた、ダイバーシティスキームについて実行されてもよい。この場合、ＵＥにおける両方のアンテナについてのチャネル推定がＵＥの選択に関して用いられてもよい。
【００５９】
図９はノードＢについての装置９００の設計を示す図である。装置９００は、副搬送波のセットで、ＵＥにおいて複数のアンテナから送信されたシグナリングチャネル（例えばＲＥＱＣＨ）でメッセージ（例えばアップリンクリソースについてのリクエスト）を受信する手段（モジュール９１２）、例えば、メッセージについて受信したパイロットシンボル及び／又はデータシンボルに基づき、ＵＥにおいて複数のアンテナについてのチャネル推定を導出する手段（モジュール９１４）、ＵＥに関するチャネル推定に基づき、複数の副帯域の中から、ＵＥについての副帯域を選択する手段（モジュール９１６）、複数のＵＥにおいて複数のアンテナについてのチャネル推定を導出する手段（例えばこれらＵＥから受信されたメッセージに基づいて）（モジュール９１８）、及び、複数のＵＥの中から、これらＵＥについてのチャネル推定に基づき、共有時間周波数リソースでの同時送信に関する単一のＵＥあるいは複数のＵＥを選択する手段（モジュール９２０）とを有する。モジュール９１２ないし９２０はプロセッサ、電子装置、ハードウェアデバイス、電子コンポーネント、論理回路、メモリ等、あるいはこれらのいかなる結合から構成されてもよい。
【００６０】
図１０はシステム１００における１つのノードＢ１１０及び２つのＵＥ１２０ｘ、ＵＥ１２０ｙの設計のブロックダイアグラムを示す。図１０において、ＵＥ１２０ｘは単一アンテナ１０３２ｘを備え、ＵＥ１２０ｙは複数の（Ｔ）アンテナ１０３２ａないし１０３２ｔを備え、ノードＢ１１０は複数の（Ｒ）アンテナ１０５２ａないし１０５２ｒを備える。各々のアンテナは物理アンテナあるいはアンテナアレイでもよい。単純化のため、図１０はアップリンクでのデータ及びシグナリング送信とダウンリンクでのシグナリング送信の処理ユニットのみを示す。
【００６１】
各々のＵＥ１２０において、送信（ＴＸ）データ及びシグナリングプロセッサ１０２０はデータソース１０１２からのトラヒックデータを受信し、トラヒックデータを処理（例えばフォーマット、エンコード、インターリーブ及びシンボルマップ）し、トラヒックのためのデータシンボルを生成することができる。プロセッサ１０２０はまた、コントローラ／プロセッサ１０４０からのシグナリングデータ（例えばＲＥＱＣＨ及びＣＱＩＣＨに関する）を受信し、シグナリングデータを処理し、シグナリングのためのデータシンボルを生成する。プロセッサ１０２０はまた、データシンボルでパイロットシンボルを生成及び多重化することができる。ここで用いたように、データシンボルはトラヒックあるいはシグナリングのシンボルであり、パイロットシンボルはパイロットのシンボルであり、シンボルは典型的には複素値である。データシンボル及びパイロットシンボルはＰＳＫあるいはＱＡＭのような変調スキームからの変調シンボルでもよい。パイロットはＵＥ及びノードＢの両方によりアプリオリに知られているデータである。
【００６２】
ＵＥ１２０ｙにおいて、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ１０２２ｙはデータ及びパイロットシンボルの送信空間処理（例えば直接ＭＩＭＯマップ、プリコーディング等）を実行してもよい。データシンボルは直接ＭＩＭＯマップのため１つのアンテナから、あるいはプリコーディングのため複数のアンテナから送信されてもよい。プロセッサ１０２２ｙはＴ個の出力シンボルストリームをＴ個の変調器（ＭＯＤ）１０３０ａないし１０３０ｔに提供してもよい。ＵＥ１２０ｘにおいて、プロセッサ１０２０ｘは単一の出力シンボルストリームを変調器１０３０ｘに提供してもよい。各々の変調器１０３０は出力シンボルの変調（例えばＳＣ−ＦＤＭ、ＯＦＤＭ等に関して）を実行し、出力チップを得る。各々の変調器１０３０はさらにその出力チップを処理（例えばアナログ返還、フィルタリング、増幅及びアップコンバート）し、アップリンク信号を生成してもよい。ＵＥ１２０ｘにおいて、変調器１０３０ｘからの単一アップリンク信号は、アンテナ１０３２ｘから送信されてもよい。ＵＥ１２０ｙにおいて、変調器１０３０ａないし１０３０ｔからのＴ個のアップリンク信号はＴ個のアンテナ１０３２ａないし１０３２ｔからそれぞれ送信されてもよい。
【００６３】
ノードＢ１１０において、Ｒ個のアンテナ１０５２ａないし１０５２ｒはアップリンク信号をＵＥ１２０ｘ及び１２０ｙ及び場合により他のＵＥから受信する。各々のアンテナ１０５２は、受信した信号をそれぞれの復調器（ＤＥＭＯＤ）１０５４に提供する。各々の復調器１０５４はその受信した信号を処理（例えばフィルタリング、増幅、ダウンコンバート及びデジタル化）し、サンプルを得ることができる。各々の復調器１０５４はまた、そのサンプルにつき復調（例えばＳＣ−ＦＤＭ、ＯＦＤＭ等に関して）を実行して受信シンボルを得てもよい。受信（ＲＸ）空間プロセッサ１０６０は、受信パイロットシンボルに基づき、異なるＵＥについてチャネル応答を推定し、受信データシンボルにつきＭＩＭＯ／ＳＩＭＯ検出を実行し、及びデータシンボル推定を提供してもよい。ＲＸデータ及びシグナリングプロセッサ１０７０は、データシンボル推定を処理（例えばシンボルデマップ、デインターリーブ及びデコード）し、デコードされたトラヒックデータをデータシンク１０７２に提供し、及びデコードされたシグナリングデータをコントローラ／プロセッサ１０８０に提供してもよい。
【００６４】
ノードＢ１１０は、トラヒックデータ及びシグナリングデータ（例えば、ＣＱＩＣＨに関するアップリンクリソースの許可、電力制御コマンド等）をＵＥに送信してもよい。このシグナリングデータはＴＸシグナリングプロセッサ１０７４により処理され、さらに変調器１０５４ａないし１０５４ｒにより処理されＲ個のダウンリンク信号を生成してもよく、これはＲ個のアンテナ１０５２ａないし１０５２ｒに送信されてもよい。各々のＵＥ１２０において、ノード１１０からのダウンリンク信号は、１あるいはそれ以上のアンテナ１０３２により受信され、１あるいはそれ以上の復調器１０３０で処理され、さらにＲＸシグナリングプロセッサ１０３４により処理され、ノードＢ１１０により送信されたシグナリングデータをリカバーしてもよい。
【００６５】
コントローラ／プロセッサ１０４０ｘ、１０４０ｙ及び１０８０は、ＵＥ１２０ｘ、１２０ｙ及びノードＢ１１０における種々の処理ユニットのオペレーションをそれぞれ制御してもよい。メモリ１０４２ｘ、１０４２ｙ及び１０８２は、ＵＥ１２０ｘ、１２０ｙ及びノードＢ１１０についてのデータ及びプログラムコードをそれぞれ格納してもよい。スケジューラ１０８４は、ＵＥから受信されたリクエスト、ＵＥに関して導出されたチャネル推定等に基づき、送信に関してＵＥをスケジュールしてもよい。
【００６６】
図１１は、図１０におけるマルチアンテナＵＥ１２０ｙでのＴＸデータ及びシグナリングプロセッサ１０２０ｙの設計のブロックダイアグラムを示す。プロセッサ１０２０ｙでは、ＴＸデータプロセッサ１１１０はトラヒックデータを処理し、トラヒックデータに関するデータシンボルを提供してもよい。ＴＸ ＣＱＩＣＨプロセッサ１１１２はＣＱＩレポートを処理し、ＣＱＩＣＨについてのデータシンボルを提供してもよい。ＴＸ ＲＥＱＣＨプロセッサ１１１４は、リクエストメッセージを処理し、ＲＥＱＣＨについてのデータシンボルを提供してもよい。パイロットプロセッサ１１１６は、パイロットデータを処理し、トラヒックについてのパイロットシンボル（例えば図３Ａあるいは３Ｂに示すように）と、ＲＥＱＣＨについてのパイロットシンボル（例えば図５Ａ、５Ｂあるいは５Ｃに示すように）を提供してもよい。
【００６７】
シンボル対副搬送波マッパ１１２０は、プロセッサ１１１０ないし１１１６からデータ及びパイロットシンボルを受信し、これらシンボルを適切なシンボル期間における適切なアンテナでの適切な副搬送波にマップしてもよい。マッパ１１２０は、データシンボルをデータ副搬送波にマップし、パイロットシンボルをパイロット副搬送波にマップし、マップされたデータシンボルを各々のデータシンボル期間に適切なアンテナに提供し、及びマップされたパイロットシンボルを各々のパイロットシンボル期間において適切なアンテナに提供してもよい。例えば、マッパ１１２０は、データ及びパイロットシンボルをＲＥＱＣＨについて図５Ａ、５Ｂあるいは５ｃに示すようにマップしてもよい。マッパ１１２０は、例えば、利用可能なＰＡの数に依存し、各々のシンボル期間における１あるいはそれ以上のマップされたシンボルのストリームを提供してもよい。例えば、マッパ１１２０は（ｉ）１つのＰＡが利用可能な場合に異なるシンボル期間において異なるアンテナに１つのマップされたシンボルストリームを、あるいは（ii）複数のＰＡが利用可能な場合に複数のアンテナに複数のマップされたシンボルストリームを提供してもよい。
【００６８】
図１２は、図１０のノードＢ１１０におけるＲＸ空間プロセッサ１０６０及びＲＸデータ及びシグナリングプロセッサ１０７０の設計のブロックダイアグラムを示す。ＲＸ空間プロセッサ１０６０では、Ｒ個の復調器１０５４ａないし１０５４ｒからの受信シンボルがＲ個のシンボル対副搬送波デマッパ１２１０ａないし１２１０ｒにそれぞれ提供されてもよい。各々のデマッパ１２１０は、パイロット副搬送波からの受信パイロットシンボルをパイロットベースチャネル推定器１２１２に提供し、データ副搬送波からの受信データシンボルをＭＩＭＯ／ＳＩＭＯ検出器１２２０に提供してもよい。チャネル推定器１２１２は、受信パイロットシンボルに基づきパイロット副搬送波についてのチャネルゲイン推定を導出してもよい。ＲＥＱＣＨに関するパイロット副搬送波は図５Ａ、５Ｂあるいは５Ｃに示すようなものでもよい。トラヒックデータに関するパイロット副搬送波は図３Ａあるいは３Ｂに示すようなものでもよい。ＭＩＭＯ／ＳＩＭＯ検出器１２２０は、チャネルゲイン推定を有する受信データシンボルを検出し、データシンボル推定を提供してもよい。ＲＥＱＣＨに関して、ＭＩＭＯ／ＳＩＭＯ検出器１２２０は、クラスタに関するチャネルゲイン推定を有する各々の副搬送波のクラスタにおける受信データシンボルの検出を実行してもよい。トラヒックデータに関し、ＭＩＭＯ／ＳＩＭＯ検出器１２２０はすべてのＲ個の受信アンテナからの受信データシンボルを最小２乗誤差法（ＭＭＳＥ）、逐次干渉除去（ＳＩＣ）を有するＭＭＳＥ、ゼロフォーシング、あるいは他のなんらかの技術に基づき、ＭＩＭＯ／ＳＩＭＯ検出してもよい。
【００６９】
ＲＸデータ及びシグナリングプロセッサ１０７０では、ＲＸ ＲＥＱＣＨプロセッサ１２４０はＲＥＱＣＨを送信することができに関するデータシンボル推定を復調及びデコードし、デコードされたリクエストメッセージをスケジューラ１０８４に提供してもよい。プロセッサ１２４０はまた、デコードされたリクエストメッセージに基づきＲＥＱＣＨについてのデータシンボルを再構築し、再構築されたデータシンボルをデータベースチャネル推定器１２２２に提供してもよい。ＲＸデータプロセッサ１２４２は、トラヒックに関するデータシンボル推定を復調及びデコードし、デコードされたトラヒックデータをデータシンク１０７２に提供してもよい。
【００７０】
チャネル推定器１２２２は、再構築されたデータシンボル及び受信データシンボルに基づきデータ副搬送波に関するチャネルゲイン推定を導出してもよい。ＲＥＱＣＨに関するデータ副搬送波は図５Ａ、５Ｂあるいは５Ｃに示すようなものでもよい。最終チャネル推定器１２３０はチャネル推定器１２１２及び１２２２からのパイロット及びデータ副搬送波に関するチャネルゲイン推定を受信し、ＲＥＱＣＨでの各々のＵＥの送信での各々のアンテナに関するチャネル推定を導出してもよい。各々のＵＥアンテナに関して、チャネル推定器１２３０は、パイロット及び／又はデータ副搬送波に関するチャネルゲイン推定に基づき、そのＵＥアンテナについてのチャネルインパルス応答推定を導出し、チャネルインパルス応答推定のチャネルタップのフィルタリング及び／又は閾値で限り、及び、すべてあるいはＫ個のトータル副搬送波のサブセットに関するＵＥアンテナに関する最終チャネルゲイン推定を導出してもよい。チャネル推定器１２３０はまた、例えばパイロット及びデータ副搬送波に関するチャネルゲイン推定をフィルタリングあるいは補間することにより、等の他の方法で、すべてのあるいはＫ個のトータル副搬送波のサブセットについての各々のＵＥアンテナに関する最終チャネルゲイン推定を導出してもよい。
【００７１】
ノイズ及び干渉推定器１２３２は、チャネル推定器１２１２からの受信パイロットシンボル及び／又は受信データシンボル及びチャネル推定器１２２２からの再構築されたデータに基づき各々のＵＥアンテナに関するノイズ及び干渉を推定してもよい。レートセレクタ１２３４はチャネル推定及びノイズ及び干渉推定に基づき、各々のＵＥアンテナに関するレートを選択することができる。
【００７２】
スケジューラ１０８４は、ＵＥに関してデコードされたリクエストメッセージ、チャネル推定及びこれらＵＥにおけるアンテナに関するレートを受信することができる。スケジューラ１０８４は、ＳＵ−ＭＩＭＯ及び／又はＭＵ−ＭＩＭＯに関するＵＥを、そのチャネル推定及びレートに基づき選択することができる。スケジューラ１０８４はまた、チャネル推定及びレートに基づき副帯域スケジューリングを実行することができる。スケジューラ１０８４は各々のスケジューリングインターバルでのアップリンク送信に関してスケジュールされたＵＥのリスト、スケジュールされたＵＥに割り当てられたアップリンクリソース（例えば時間周波数ブロック）、及びスケジュールされたＵＥによりアップリンク送信に用いるレートを提供することができる。
【００７３】
ここに記述された技術は種々の手段により実装することができる。例えば、これら技術はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアあるいはこれらの結合で実装することができる。ハードウェアの実装に関して、その技術を実行するのに用いられる処理ユニットは、１あるいはそれ以上の用途特定集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、ここに記述された機能を実行するために設計された他の電子ユニット、コンピュータ、あるいはこれらの結合で実装することができる。
【００７４】
ファームウェア及び／又はソフトウェアの実装に関して、この技術はここに記述された機能を実行するモジュール（例えば手順、機能等）で実装することができる。ファームウェア及び／又はソフトウェアの命令は、メモリ（例えば図１０のメモリ１０４２ｘ、１０４２ｙあるいは１０８２）に格納され、プロセッサ（例えばプロセッサ１０４０ｘ、１０４０ｙあるいは１０８０）により実行されてもよい。メモリは、プロセッサあるいはプロセッサの外付けで実装することができる。ファームウェア及び／又はソフトウェアの命令はまた、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、詠み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブル詠み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、電子的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）フラッシュメモリ、コンパクトディスク（ＣＤ）、磁気あるいは光学データ格納装置等に格納することができる。
【００７５】
開示された先の説明は、あらゆる当業者が開示されたものと制作し、あるいは使用することができるように提供されたものである。この開示に対する種々の改良が当該技術に長けた者には容易に明らかになるであろう。また、ここで定義された一般的な原理は、開示された趣旨または範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用されることができる。したがって、この開示はここで記述された例に限定されることを意図するものではなく、ここで開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲に沿うものである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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